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【重慶大學(xué)】材料力學(xué)習(xí)題集(超級好_內(nèi)容全)

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1、材料力學(xué)習(xí)題集,精 品 課 程 資 料,第一章:緒論,一、填空,1 .構(gòu)件在外荷載作用下具有抵抗破壞的能力為材料的( );具有一定的抵抗變形的能力為材料的( );保持其原有平衡狀態(tài)的能力為材料的( )。,2 .現(xiàn)代工程中常用的固體材料種類繁多,物理力學(xué)性能各異。所以,在研究受力后物體(構(gòu)件)內(nèi)部的力學(xué)響應(yīng)時,除非有特別提示,一般將材料看成由( )、( )、( )的介質(zhì)組成。,答案:,答案:,強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性。,連續(xù)性、均勻性、各向同性。,3 .構(gòu)件所受的外力可以是各式各樣的,有時是很復(fù)雜的。材料力學(xué)根據(jù)構(gòu)件的典型受力情況及截面上的內(nèi)力分量可分為( )、( )、( )、( )四種基本變形。,答

2、案:,拉伸或壓縮、剪切、扭轉(zhuǎn)、彎曲。,二、計算,1. 試求下列桿件中指定截面上內(nèi)力分量,并指出相應(yīng)的變形形式。,解:,各截面上內(nèi)力分量的方向從略,僅記大小。,第二章:拉伸與壓縮,一、填空,1.軸力是指通過橫截面形心垂直于橫截面作用的內(nèi)力,而求軸力的基本方法是( )。,答案:,截面法。,2.工程構(gòu)件在實際工作環(huán)境下所能承受的應(yīng)力稱為( ),工件中最大工作應(yīng)力不能超過此應(yīng)力,超過此應(yīng)力時稱為( )。,答案:,許用應(yīng)力 ,失效 。,3.金屬拉伸標(biāo)準(zhǔn)試件有( )和()兩種。,答案:,圓柱形,平板形 。,.在低碳鋼拉伸曲線中,其變形破壞全過程可分為()個變形階段,它們依次是 ()、()、()、和()。,

3、答案:,四,彈性、屈服、強(qiáng)化和頸縮、斷裂。,.用塑性材料的低碳鋼標(biāo)準(zhǔn)試件在做拉伸實驗過程中,將會出現(xiàn)四個重要的極限應(yīng)力;其中保持材料中應(yīng)力與應(yīng)變成線性關(guān)系的最大應(yīng)力為();使材料保持純彈性變形的最大應(yīng)力為( );應(yīng)力只作微小波動而變形迅速增加時的應(yīng)力為( );材料達(dá)到所能承受的最大載荷時的應(yīng)力為( )。,答案:,比例極限、彈性極限、屈服極限、強(qiáng)度極限。,6.通過低碳鋼拉伸破壞試驗可測定強(qiáng)度指標(biāo)( )和( );塑性指標(biāo)( )和( )。,答案:,屈服極限,強(qiáng)度極限 ;伸長率,斷面收縮率。,7.功能守恒原理是指對于始終處于靜力平衡狀態(tài)的物體,緩慢施加的外力對變形體所做的外功W可近似認(rèn)為全部轉(zhuǎn)化為物體

4、的變形能U,即( )。,答案:,W=U,8.當(dāng)結(jié)構(gòu)中構(gòu)件所受未知約束力或內(nèi)力的數(shù)目n多于靜力平衡條件數(shù)目m時,單憑平衡條件不能確定全部未知力,相對靜定結(jié)構(gòu)(n=m),稱它為( )。 稱為( ),這也是“多余”約束力或“多余”約束的數(shù)目。,答案:,靜不定結(jié)構(gòu),靜不定次數(shù)。,二、選擇題,1.所有脆性材料,它與塑性材料相比,其拉伸力學(xué)性能的最大特點是( )。,(A)強(qiáng)度低,對應(yīng)力集中不敏感; (B)相同拉力作用下變形??; (C)斷裂前幾乎沒有塑性變形; (D)應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系嚴(yán)格遵循胡克定律。,答案:,C,2. 現(xiàn)有三種材料的拉伸曲線如圖所示。分別由此三種材料制成同一構(gòu)件,其中:1)強(qiáng)度最高的是( )

5、;2)剛度最大的是( );3)塑性最好的是( );4)韌性最高,抗沖擊能力最強(qiáng)的是( )。,答案:,A,B,C,C,3.兩端固定的階梯桿如圖所示,橫截面面積 ,受軸向載荷P后,其軸力圖是( )。,答案:,C,三、判斷題,答案:,2.圖示結(jié)構(gòu)由兩根尺寸完全相同的桿件組成。AC桿為銅合金,BC桿為低碳鋼桿,則此兩桿在力P作用下具有相同的拉應(yīng)力。 ( ),答案:,3.正應(yīng)變的定義為 ( ),答案:,答案:,答案:,4.任何溫度改變都會在結(jié)構(gòu)中引起應(yīng)變與應(yīng)力。 ( ),5.對于拉伸曲線上沒有屈服平臺的合金塑性材料,工程上規(guī)定 作為名義屈服極限,此時相對應(yīng)的應(yīng)變量為 ( ),四、計算,1.礦井起重機(jī)鋼繩

6、如圖(a)所示,AB段截面積 BC段截面積 鋼繩的單位體積重量 長度 起吊重物的重量 求:1)鋼繩內(nèi)的最大應(yīng)力;2)作軸力圖。,解:1)在可能危險的1段B面,2段C面截開(圖b),有,所以,2)作軸力圖,取1-1截面(AB段,見圖(b),取2-2截面(BC段),由式(a),由式(b),在圖(c)所示 坐標(biāo)下,由式(a)、(b)知 隨 呈直線變化。由三個控制面上控制值 畫出由兩段斜直線構(gòu)成的軸力圖。見下圖,2.某車間一自制桅桿式起重機(jī)的簡圖如圖(a)。已知起重桿(桿1)為鋼管,外徑D=400mm,內(nèi)徑d=20mm,許用應(yīng)力 鋼絲繩2的橫截面積 ,許用應(yīng)力 若最大起重量P=55kN,試校核此起重機(jī)

7、的強(qiáng)度是否安全。,解:1)確定桿件受力,根據(jù)圖(b)所示B鉸受力圖,在x-y坐標(biāo)下,由平衡條件,解得,2)校核各桿強(qiáng)度,3.圖(a)所示結(jié)構(gòu)中,桿1材料為碳鋼,橫截面面積為 ,許用應(yīng)力 ;桿2材料為銅合金,橫截面積 ,許用應(yīng)力 ,試求此結(jié)構(gòu)許可載荷 。,解: 1)結(jié)構(gòu)中各桿應(yīng)滿足平衡條件,對節(jié)點C取圖(b)所示研究對象,有,由式(a)、(b)解得各桿軸力與外載的關(guān)系,2)結(jié)構(gòu)中各桿應(yīng)滿足各自強(qiáng)度條件,由式(e)、式(f),有,由式(f) 、式(d),有,4. 圖示桿件由兩種材料在I-I斜面上用粘結(jié)劑粘結(jié)而成。已知桿件橫截面面積 ,根據(jù)粘結(jié)劑強(qiáng)度指標(biāo)要求粘結(jié)面上拉應(yīng)力不超過 ,剪應(yīng)力不超過 ,若

8、要求粘結(jié)面上正應(yīng)力與剪應(yīng)力同時達(dá)到各自容許值,試給定粘結(jié)面的傾角a并確定其容許軸向拉伸載荷P。,解: 根據(jù)軸向拉伸桿件斜截面上正應(yīng)力和剪力公式,各自的容許條件為,式(b)除以式(a),得,將此結(jié)果代入式(a),得,可利用式(b)校核結(jié)果是否正確,5. 圖(a)所示簡單桁架由AC桿、BC桿組成,桿的橫截面積為A,長度為 。試求節(jié)點C的鉛垂位移,已知:1)材料的彈性模量為E,在載荷P作用下處于線彈性范圍;2)材料在P作用下的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系為 (圖(b),其中n,B為已知材料常數(shù)。,解: 1)對線彈性材料 (1)求桿的軸力,(2)求桿的變形,(3)求節(jié)點位移,2)對非線性彈性材料,同1),結(jié)果仍為式

9、(a),(1) 求桿的軸力,2)由應(yīng)力求桿的變形 兩桿的正應(yīng)力均為,3)求節(jié)點位移,第三章:扭轉(zhuǎn)與剪切,一、填空,1.空心圓軸外徑為D,內(nèi)徑為d=D/2,兩端受扭轉(zhuǎn)力偶 作用,則其橫截面上剪應(yīng)力呈( )分布, ( ),,2.圓截面桿扭轉(zhuǎn)時,其變形特點是變形過程中橫截面始終保持( ),即符合( )假設(shè)。非圓截面桿扭轉(zhuǎn)時,其變形特點是變形過程中橫截面發(fā)生( ),即不符合( )假設(shè)。,答案:,答案:,3.圖(a)、圖(b)所示兩圓軸的材料、長度相同,扭轉(zhuǎn)時兩軸表面上各點的剪應(yīng)力相同 ,此時作用于兩端的扭轉(zhuǎn)力偶之比,4.多邊形截面棱柱受扭轉(zhuǎn)力偶作用,根據(jù)( )定理可以證明其橫截面角點上的剪應(yīng)力為( )

10、。,答案:,答案:,二、選擇,答案:,答案:,答案:,答案:,三、判斷題,答案:,答案:,答案:,答案:,答案:,四、計算題,解:1)求I-I截面上的扭距,解:由鋼管外徑與壁厚可知,5. 如圖(a)所示,實心軸和空心軸通過牙式離合器連接在一起。已知軸的轉(zhuǎn)速n100r/min,傳遞的功率P 7.5kW,材料的許用切應(yīng)力 。試選擇實心軸的直徑d1和內(nèi)外徑比值為0.5的實心軸的外徑D2。,第四章:彎曲內(nèi)力與強(qiáng)度問題,一、填空,答案:,答案:,答案:,答案:,二、選擇題,答案:,答案:,答案:,答案:,三、判斷題,答案:,答案:,答案:,答案:,四、計算題,第五章:彎曲變形與靜不定問題,一、填空,答案

11、:,答案:,答案:,答案:,二、選擇題,答案:,答案:,答案:,答案:,三、判斷題,答案:,答案:,答案:,答案:,四、計算,對AB段,有,對BC段,有,第六章:應(yīng)力、應(yīng)變分析,一、填空,答案:,答案:,答案:,答案:,二、選擇題,答案:,答案:,答案:,答案:,三、判斷題,答案:,答案:,答案:,答案:,四、計算,第七章:強(qiáng)度理論,一、填空,答案:,答案:,答案:,二、選擇題,答案:,答案:,答案:,答案:,答案:,答案:,答案:,三、判斷題,答案:,四、計算,第八章:組合變形,一、填空,答案:,答案:,答案:,二、選擇題,答案:,答案:,答案:,答案:,三、判斷題,答案:,答案:,四、計算,第九章:壓桿穩(wěn)定,一、填空,答案:,答案:,答案:,二、選擇題,答案:,答案:,答案:,答案:,三、判斷題,答案:,答案:,答案:,答案:,四、計算,

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